Gli effetti dei brillamenti solari sulla magnetosfera terrestre
La Terra è circondata da un sistema di campi magnetici noto come Magnetosfera. La sua forma ricorda una cometa e la sua funzione principale è quella di deviare le particelle cariche provenienti dal Sole. Ciò protegge il nostro pianeta dalla radiazione di particelle nocive e impedisce al vento solare (cioè un flusso di particelle cariche rilasciate dall’atmosfera superiore del sole) di erodere l’atmosfera.
Gli effetti dei brillamenti solari (in inglese flare), non sono ancora propriamente noti. Sono eventi altamente esplosivi che possono durare da pochi minuti a ore, e possono essere rilevati utilizzando raggi X o dispositivi ottici.
I ricercatori della Shandong University e del National Center for Atmospheric Research, hanno recentemente condotto uno studio che indaga sugli effetti che i brillamenti solari possono avere sulla magnetosfera terrestre. Il loro articolo, pubblicato su Nature Physics, offre nuove preziose informazioni che potrebbero aprire la strada a una migliore comprensione delle dinamiche geospaziali. Il geospazio, la porzione di spazio esterno più vicina alla Terra, include l’atmosfera superiore, la ionosfera (cioè la parte ionizzata dell’atmosfera) e la magnetosfera.
Nonostante la sua funzione protettiva, studi precedenti hanno dimostrato che, quando la direzione del vento solare è opposta al campo magnetico della magnetosfera, le linee magnetiche di queste due regioni possono “connettersi”. Ciò significa che alcune particelle del vento solare possono essere trasmesse direttamente allo spazio circostante la Terra.
Grazie ad una serie di set di dati di osservazione, raccolti dai sistemi globali di navigazione satellitare, dalla rete europea di radar a dispersione incoerente, dai satelliti ionosferici, dai satelliti in orbita lunare e altro ancora, i ricercatori hanno analizzato un evento che ha avuto luogo il 6 settembre 2017. Per fare ciò, hanno adottato un modello geospaziale numerico sviluppato di recente. Questo modello, il cui acronimo è LTR, riproduce i cambiamenti innescati dai brillamenti solari nel sistema di accoppiamento magnetosfera-ionosfera.
Credit: Carnegie Institution for Science
Utilizzando il modello LTR e i dati raccolti in precedenza, i ricercatori sono stati in grado di svelare gli effetti del brillamento solare sulla dinamica magnetosferica e sull’accoppiamento elettrodinamico tra la magnetosfera e la ionosfera. Più specificamente, hanno osservato un rapido e ampio aumento della fotoionizzazione indotta da flare della regione ionosferica polare ad altitudini comprese tra 90 e 150 km. Il fenomeno osservato dal team sembra avere una serie di effetti sulla regione geospaziale, tra cui un riscaldamento inferiore dell’atmosfera superiore della Terra, una riconfigurazione della convezione della magnetosfera e cambiamenti nella precipitazione aurorale.
Lo studio ha quindi dimostrato che gli effetti dei brillamenti solari si estendono in tutto il geospazio tramite accoppiamento elettrodinamico e non sono limitati, come si credeva in precedenza, alla regione atmosferica in cui viene assorbita l’energia della radiazione.
La ricerca, inoltre, fornisce nuovi indizi per esplorare e comprendere gli effetti dei brillamenti solari su altri pianeti. Ora, il prossimo obiettivo sarà quello di studiare le conseguenze che le tempeste solari producono su pianeti come Giove, Venere e Saturno, dotati di una magnetosfera simile a quella terrestre.
